EXAMENSARBETE. Konversionsfaktorer för barn i åldrar 0-15 år för konventionell röntgen

EXAMENSARBETE 2010:005 HV Konversionsfaktorer för barn i åldrar 0-15 år för konventionell röntgen Christina Weidmann Luleå tekniska universitet Hälsovetenskapliga utbildningar Röntgensjuksköterska Institutionen för Tillämpad fysik, maskin- och materialteknik Avdelningen för Fysik 2010:005 HV - ISSN: 1404-5516 - ISRN: LTU-HV-EX--10/005--SE

Luleå tekniska universitet Institutionen för Tillämpad fysik, maskin och materialteknik Avdelningen för Fysik Konversionsfaktorer för barn i åldrar 0 till 15 år för konventionell röntgen. Christina Weidmann Kurs: Radiologi och teknik Examensarbete 15 hp Röntgensjuksköterskeprogrammet 180 poäng Höstterminen 2009 Handledare: Jonas Nilsson Althén och Michael Sandborg, Radiofysikavdelningen, Universitetssjukhuset i Linköping Examinator: Niklas Lehto, Universitetslektor

Sammanfattning Det finns i nuläget konversionsfaktorer för beräkning av effektiv dos framtagna för vuxna men inte för barn. Denna studie ger en kort beskrivning vad strålning och olika strålningsbegrepp innebär samt vilka skador som strålning kan medföra, samt en kort beskrivning av röntgenutrustningen som används vid konventionell röntgen. Syftet med den här studien var att ta fram konversionsfaktorer för barn i åldrarna 0 till 15 år. Arbetet har gått ut på att leta i litteratur och via internet och gjort simuleringar i PCXMC programmet. Fyra röntgenundersökningar användes i studien lungor, barnhöfter, bröst- och ländrygg. Data har tagits fram via röntgenavdelningens PACS och därefter gjort simuleringar i röntgensimuleringsprogrammet PCXMC för att ta fram konversionsfaktorer. Dessa konversionsfaktorer kan sedan användas till att räkna ut effektiv dos barnet som får för just den röntgenundersökning som barnet genomgår. När dessa konversionsfaktorer var framtagna jämfördes de med de vuxnas konversionsfaktorer och studien visade att barnens konversionsfaktorer var högre än de vuxnas. Den framräknade effektiva dosen var ändå lägre för barnen än för de vuxna och det berodde på att DAP-värdet för en vuxen är högre än för ett barn. ii

Abstract There are currently conversion factors designed for adults but not for children. This study gives a brief description of the radiation, what the radiation concepts means and the damage that radiation can cause and also gives a brief description of the X-ray equipment used in conventional radiology. The aim of this study was to produce conversion factors for children between 0 to 15 years of age. This work includes literature studies using books and the Internet and simulations with the PCXMC program. Four X-ray exams have been used in the study: lungs, hips, thoracic spine and lumbar spine. It have extracted patient examination data via the PACS system and made simulations with the PCXMC program to get these conversion factors which can then be used to calculate the effective dose for the children undergoing x- ray exams. When these conversion factors were compared with those of adults the study showed that the children conversion factors were higher than those for adults. The effective dose though was lower for children than for adults because the DAP-value for an adult is higher than that of a child. iii

Innehållsförteckning 1 Inledning... 1 2 Strålning... 1 2.1 Joniserande strålning... 2 3 Stråldosbegrepp... 3 3.1 Absorberad dos... 3 3.2 Ekvivalent dos... 3 3.3 Effektiv dos... 4 4 Lagar och bestämmelser... 6 5 Risker och biologiska effekter av joniserande strålning... 6 5.1 Deterministiska effekter... 7 5.2 Stokastisk effekt... 7 6 Strålskydd... 7 7 Dosgränser... 8 8 Dosmätning... 8 9 Röntgenutrustningens huvuddelar... 9 9.1 Röntgengeneratorn... 10 9.2 Röntgenröret... 10 9.3 Fokus... 10 9.4 Bländare... 11 9.5 Raster... 11 9.6 Filter... 11 9.7 Bildregistrerande system... 11 10 Val av exponeringsdata... 12 11 Metod... 13 11.1 Lungröntgen... 13 11.2 Barnhöfter... 15 11.3 Bröstrygg och ländrygg... 15 12 Metod för att räkna ut patientens organ dos och effektiv dos... 16 iv

13 Konversionsfaktorer... 17 14 Insamling av data för konventionella röntgenundersökningar... 18 14.1 Metod för insamling av data... 18 14.2 PACS DICOM-huvud... 18 14.3 Information som inte finns med i DICOM... 19 15 Utförande... 20 16 Resultat... 24 16.1 Konversionsfaktorer mellan simulerad effektiv dos och DAP-värde... 24 16.1.1 Lungor... 24 16.1.2 Barnhöfter... 25 16.1.3 Bröstrygg... 26 16.1.4 Ländrygg... 27 17 Diskussion... 32 18 Slutsats... 34 Referenser... 35 Appendix A. Bilder från PCXMC : Inmatningsdata... 1 Appendix B Bilder från PCXMC: resultaten.... 12 v

1 Inledning Strålning är ett begrepp som kan väcka stor rädsla. Rädsla för att bli skadad och få cancer är ett stort orosmoment för framför allt föräldrar till små barn. Strålning kan användas både till att diagnostisera olika sjukdomar och skador och för terapi som till exempel strålbehandling. Denna studie handlar om att kunna ge föräldrar till barn svar om de frågar hur mycket stråldos som deras barn har fått just för denna röntgenundersökning. Det är självklart att om föräldrarna frågar så ska ett svar kunnas ges. Men det är också viktigt att det ges en så väloptimerad stråldos som möjligt till barnet så att det blir en bild som går att diagnostisera. Syftet med detta arbete är att fastställa konversionsfaktorer för barn för att lätt kunna beräkna den effektiva dosen till patienten, i detta fall barnet. Konversionsfaktorer är faktorer som används för att lätt beräkna den effektiva dos som barnet får vid en röntgenundersökning. Det finns i dagsläget endast framtaget konversionsfaktorer för vuxna i SSI FS 2002:2 (kommentarer till statens strålskyddsinstituts föreskrifter och allmänna råd om diagnostiska standarddoser och referensnivåer inom röntgendiagnostiken). Målet med examensarbetet är att få fram konversionsfaktorer för barn i åldern 0-15 år för de vanligaste förekommande undersökningarna som sedan kan användas i praktiken. För att arbetet inte ska bli för stort så begränsades undersökningarna till två år bakåt i tiden och till endast fyra olika undersökningar. För att få fram dessa konversionsfaktorer gjordes beräkningar och simuleringar på redan genomförda undersökningar på Universitetssjukhuset Linköpings och Vrinnevisjukhuset i Norrköping. Samtliga undersökningar är utförda på Siemens Axiom Aristos-skelettröntgenutrustningar. Sjukhusfysikerna på Universitetssjukhus i Linköping har hjälpt till att ta fram de tidigare undersökningarna i PACS-et samt tagit fram materialet från DICOM-taggarna som sedan sammanställdes i medelvärden och användes för simuleringar i PXCMC-programmet på de undersökningar som ingår i arbetet. För att bättre förstå detta arbete så följer nedan en förklaring till vad strålning är, vilka risker som finns och röntgenutrustningens uppbyggnad. 2 Strålning Strålning förekommer i många sammanhang i vardagsspråket, till exempel solstrålning, strålning från mobiltelefon eller en ljusstråle från en glödlampa. Denna strålning uträttar ett 1

arbete som påverkar omgivningen. Man kan sammanfatta att all strålning är en energitransport. Inom strålningsfysiken finns två grundläggande typer av strålning, nämligen partikelstrålning och elektromagnetisk strålning. Vid röntgen används en strålning som heter röntgenstrålning och är en elektromagnetisk strålning. Strålningen bygger på våglängder och frekvenser, en mobiltelefon har en frekvens som ligger på 600 eller 900 MHz, vilket motsvarar våglängder på 0,50 m respektive 0,33 m och glödlampan har en våglängd från 390 nm till 770 nm. Röntgen ligger på en våglängd mellan 0,01 10 nm. När man sorterar den elektromagnetiska strålningen efter frekvens (eller våglängd) får man ett spektrum av den elektromagnetiska strålningen, se figur 1. Det frekvensområde som ligger över det synliga ljuset där röntgenstrålning och gammastrålning ingår kallas med ett gemensamt namn för joniserande strålning (Isaksson, 2002, s.13-16, 24). Figur 1. Den elekromagnetiska strålningens spektrum. Källa:http://w3.msi.vxu.se/~pku/Rontgen/RontgenAtomfysik.html 2.1 Joniserande strålning Joniserande strålning innebär att energin är tillräckligt hög för att strålningen ska kunna jonisera atomerna, vilket innebär att den höga energin gör att elektroner slås ut från atomen. När energi transporteras och avlämnas i ett medium via strålning kallas denna avlämning för energideposition. En hög energideposition resulterar i att elektroner får så hög energi att de slås ut från atomen. Denna process kallas för jonisation, man säger att atomen har blivit en jon och har på detta vis ändrat dess kemiska egenskaper (Isaksson, 2002, s.24). Detta kan leda till skador på levande celler när strålningen passerar genom patienten och absorberar en stor del av energin som åstadkommer jonisationer. (Cederblad, 1999, s.5). 2

3 Stråldosbegrepp Absorberad energi (antalet jonisationer) i ett visst område i kroppen kan beskrivas med olika stråldosbegrepp som absorberad dos, ekvivalent dos och effektiv dos (Cederblad, 1999, s.5). De skador och effekter som kan uppkomma efter att vävnaden i kroppen har bestrålats beror på under hur lång tid och hur mycket energi som har deponerats. Det är också skillnad på hur stor eller liten volym som strålningen har deponerats i (Isaksson, 2002, s.135). 3.1 Absorberad dos Begreppet absorberad dos definieras som mängden absorberad strålningsenergi per massenhet kroppsvävnad i en viss punkt i den bestrålade volymen. Absorberad dos anges ofta som en medelabsorberad dos D till vävnader och organ i kroppen enligt D E =, (1) m där E står för den totala strålningsenergin (i joule) som har absorberats i vävnaden eller organet med massan, m (i kg). SI- enheten för absorberad dos är joule per kilogram (J kg -1 ), men denna enhet har fått ett eget namn Gray (Gy) och 1 Gy definieras som 1J kg -1. För absorberad dos gäller inte bara storleken på dosen utan även dos per tidsenhet, dosrat, som har enheten Gy min -1 och är avgörande för den biologiska effekten. Cellerna i kroppen har större möjlighet att kunna reparera sig själva om dosraten är låg än om det är fråga om en hög stråldos under en kort tid (Berglund & Jönsson, 2007, s. 134-135). 1 Gy är en mycket stor absorberad dos, så för att få en uppfattning om storleken så är en absorberad dos på omkring 6 Gy till hela kroppen en dödlig dos på en helkroppsbestrålning under en kort tid. För en diagnostisk röntgenundersökning är stråldosen till en patient av storleksordningen 0,1-50 mgy (Carlsson, 2008, s.24). 3.2 Ekvivalent dos Skadan som bestrålningen kan åstadkomma är inte bara beroende av absorberad dos utan beror också på stråltypen (strålkvaliteten) och dess energi. Det beror på strålningens jonisationsförmåga, dvs. hur många jonisationer (jonpar) strålningen producerar på sin väg genom kroppen. Hänsyn tas till hur olika farlig strålningen är och då viktar man den absorberade dosen med strålningsviktfaktorer, W R som är relaterade till stråltypens biologiska effekt. Den ekvivalenta dosen H i vävnaden T tas fram genom att multiplicera den absorberade dosen D i en vävnad T med en viktfaktor W R för den aktuella stråltypen R, enligt 3

H T = w D T, (2) R där D T är medelvärdet för den absorberande dosen över organet T, för strålningen av typen R. SI- enheten för ekvivalent dos är densamma som för absorberad dos joule per kilogram (J kg - 1 ), men den anges i specialenheten Sievert, (Sv). Strålningsviktfaktorernas värde baseras på stråltypens skadeverkan på den biologiska vävnaden (Berglund & Jönsson, 2007, s.135-136). ICRP (international Commission on Radiological Protection) har tagit fram rekommenderade strålviktfaktorer som ges i tabell 1. Tabell 1: strålningsviktfaktorer för några olika strålslag. Stråltyp, strålslag energi W R ICRP 60 W R ICRP 103 Fotoner Alla energier 1 1 Elektroner Alla energier 1 1 neutroner <10 kev 5 2,5 10 kev-100 kev 10 10 >100 kev-2 MeV 20 18 >2 MeV-20 MeV 10 10 >20 MeV 5 5 Protoner >2 MeV 5 2 Alfapartiklar 20 20 Källa: IRCP Publikation 103 s.272,281 3.3 Effektiv dos Den ekvivalenta dosen beskriver de biologiska skador som bestrålningen kan ha åstadkommit under förutsättning att det bestrålade objektet blivit homogent bestrålat. Detta inträffar nästan aldrig utan bestrålningen blir oftast ojämnt fördelad. Man använder begreppet effektiv dos, (E) för att få fram ett mått på bestrålningen och detta begrepp tar hänsyn till olika organs varierande strålkänslighet (Isaksson, 2002, s.195). Den effektiva dosen kan sägas vara en helkroppsdos som beräknas fram (Berglund & Jönsson, 2007, s.137). Den effektiva dosen beräknas genom att multiplicera den ekvivalenta dosen för ett organ med en viktningsfaktor och adderar dessa värden för alla bestrålade organ. Den effektiva dosen definieras som, E = w T H T. (3) T 4

Där H T är ekvivalent dos för organet T, w T är viktningsfaktorn för organets eller vävnadens strålkänslighet som IRCP tagit fram, se tabell 2 nedan. Summatecknet Σ anger att produkten av H T x w T ska beräknas för varje bestrålat organ och summan ihop (Isaksson, 2002, s.195). Enheten för effektiv dos är Sievert (Sv) densamma som för ekvivalent dos (Berglund & Jönsson, 2007, s.138). Tabell 2: Vävnadsviktfaktorer. Tabellen visar viktningsfaktorer för olika organ eller vävnaders känslighet för strålning för ICRP 60 (1990) och ICRP 103 (2007) taget ur IRCP publication 103. Vävnad eller organ w T ICRP 60 w T ICRP 103 Könsceller (gonaderna) 0,20 0,08 Röd benmärg 0,12 0,12 Tjocktarm 0,12 0,12 Lungor 0,12 0,12 Matstrupe 0,05 0,04 Magsäck 0,12 0,12 Lever 0,05 0,04 Urinblåsa 0,05 0,04 Sköldkörteln 0,05 0,04 Bröst 0,05 0,12 Hud 0,01 0,01 Remainder 0,05 0,12 Källa: IRCP Publikation 103 s.261 Grunderna som IRCP baserar dessa vävnadsfaktorer på är de överlevande människorna från atombombssprängningarna över Hiroshima och Nagasaki 1945. Emellan ICRP 60 och ICRP 103 har kommittén granskat generation två efter de överlevande människorna och kommit fram till nya faktorer. Bland annat bygger de nya viktningsfaktorerna på cancerfall för äggstockarna hos kvinnor där de kommit fram till att gonaderna på kvinnorna är mer skyddade än vad man trodde tidigare. Kommittén har även kommit fram till att brösten är känsligare än man trodde tidigare, därför höjdes den faktorn. De nya och de tidigare faktorerna presenteras i tabell 2 för (IRCP Publication 103 s.288-290). 5

En skillnad för den effektiva dosen för vuxna och barn är att barn har en aktiv röd benmärg och som är ett av riskorganen för skador. I ålder 0-5 år är den röda benmärgen fördelad i hela skelettet för att med högre ålder sedan koncentreras centralt i skelettet. Detta leder till att små barn får ett större bidrag till effektiv dos än vuxna vid undersökning av extremiteterna (Cederblad, 1999, s.6). 4 Lagar och bestämmelser Ansvaret för att begränsa de skadliga effekterna av strålning på människor, djur och miljö vilar på statliga strålsäkerhetsmyndigheten (SSM). De har som uppgift att kontrollera att föreskrifter följs och att göra inspektioner av verksamheter som har med strålning att göra. Strålskyddslagen med ett antal föreskrifter som utfärdats av SSM reglerar all användning av radioaktiva ämnen och apparater som kan sända ut joniserande strålning. SSM har också gett ut föreskrifter för att förhindra oacceptabelt höga stråldoser både för allmänheten som röntgar sig och för personal som arbetar med joniserande strålning (Isaksson, 2002, s.203). Vi är ständigt utsatta för strålning både från radioaktiva ämnen runt omkring oss och från rymden. Maten vi äter och även vår kropp innehåller radioaktiva ämnen. En Svensk icke-rökare uppskattas under ett år få en genomsnittlig stråldos på 2,4 msv (SSI Rapport: 2007:02, s.98-100). 5 Risker och biologiska effekter av joniserande strålning Det finns ingen universell definition för begreppet risk, utan i det dagliga livet ser man det som att en risk är något obehagligt som kan inträffa. Riskvärdering vid optimering av strålskydd säger att stråldoserna ska hållas så låga som möjligt och följer ALARA-principen, As Low As Reasonably Achievable (Isaksson, 2002, s.210). Den extra risk som det medför att utsättas för strålning måste vägas mot nyttan med den medicinska åtgärden, undersökningen måste vara berättigad med hänsyn till dessa överväganden. Även om undersökningen är berättigad måste metoden också vara optimerad med hänsyn till stråldosen och nyttan för patienten. Det finns även riktlinjer för allmänheten såsom föräldrar, anhöriga, till patienter och andra människor angående övre gräns för stråldosen (1mSv) som orsakas av den radiologiska verksamheten (Axelsson, 2008, s.32). Den biologiska effekt som strålningen kan orsaka på de levande organismerna och vävnader, inklusive människan kan delas in i 6

deterministiska (förutsägbara) och stokastiska (slumpmässiga). Skadorna som strålningen kan orsaka kan leda till skador på DNA eller andra delar av cellen (Berglund & Jönsson, 2007, s.138). Det krävs hög stråldos för deterministisk effekt och den uppträder ofta en kort tid efter bestrålningen och kallas därför också för akut effekt. Den stokastiska effekten uppträder oftast en lång tid efter bestrålningen och kallas även för sen effekt (Isaksson, 2002, s.153). 5.1 Deterministiska effekter Deterministiska effekter uppkommer när ett stort antal celler dör på grund av en kraftig bestrålning med mycket hög stråldos under en kort tid. Om det är de celler som bygger upp en funktion i ett organ som drabbas av en omfattande celldöd, så kan det leda till att hela organets funktion påverkas. Det finns en definierad tröskeldos för deterministisk effekt och om stråldosen understiger tröskeldosen uppkommer ingen skada. Men om stråldosen överstiger tröskeldosen förvärras skadan med ökande stråldos. Exempel på en tröskeldos är hudrodnad vid cirka 2 Gy efter en kort bestrålning. Det krävs mycket höga stråldoser för att åstadkomma deterministiska effekter på levande vävnad, det är under mycket speciella omständigheter som någon skulle komma i närheten av 1 Gy. Jämförelse kan göras med att en medelsvensks årliga stråldos ligger runt 2,5 msv (Isaksson, 2002, s. 153-157). 5.2 Stokastisk effekt Stokastiska eller sena effekter uppträder inte förrän efter en ganska lång tid. Det finns inget tröskelvärde för dessa skador. Denna effekt är ett resultat av att strålningen har orsakat förändringar i cellens arvsmassa. Till dessa skador räknas även ärftliga skador, skador som har skett i könscellerna som efter befruktning förts vidare till barnet. Cancer räknas till de slumpmässiga skadorna och kan dröja i tiotals år innan det observeras. Cellerna försöker ju reparera sig själva, men har skadan redan skett att det har blivit fel i funktionen så har cellen förändrats och i värsta fall utvecklats till en cancercell (Berglund & Jönsson, 2007, s.143). I och med att all bestrålning ger en potentiell risk för cancer så ska all onödig bestrålning undvikas (Isaksson, 2002, s.169). 6 Strålskydd Den remitterande läkaren och röntgenläkaren har gemensamt ansvar för att den undersökning barnet ska genomgå är berättigad. Undersökningen ska ge relevant information och detta betyder att nyttan för barnet är större än nackdelen som utgörs av den potentiella risken att 7

drabbas av cancer. Även undersökningsmetod ska väljas så den ger en tillräcklig information med så liten stråldos till patienten som möjligt. För att bilder ska kunna tas med så låg stråldos som möjligt måste man välja vilka exponeringar (antal bilder) som är nödvändiga och dessutom bestämma lämpliga exponeringsparametrar. Det är också viktigt att ta hänsyn till patientens storlek så att barn och tunna patienter inte får onödig strålning vid exponeringen. Vad som mer är viktigt är att det görs en noggrann inbländning av strålfältet, att endast det område som ska undersökas bestrålas. Något som kan minska stråldosen är också att använda kompression av området som ska undersökas. Inbländning och kompression är åtgärder som både minskar stråldosen och förbättrar bildkvalitén (Axelsson, 2008, s.32-33). 7 Dosgränser Det finns inga direkta dosgränser för den enskilda patienten, utan undersökningarna ska vara berättigande. I första hand ska en bra diagnos kunna ställa på bilderna. Även ska undersökningsmetod väljas så att bilderna ger en tillräcklig information för att besvara frågeställningen och att metoden ger så låg stråldos som möjligt (Axelsson, 2008, s.32). Stråldosen till patienterna beror på olika faktorer, ett sätt att hålla ner patientdosen är att ta så få röntgenbilder som möjligt och minimera strålfältet (SSI rapport, 2008:14). 8 Dosmätning Trots att doserna med digital teknik ofta är lägre än med analog så medför det i alla fall dosbidrag till patienten som ökar risken för skador. Genom att fastställa dosen för varje undersökning så kan man på ett effektivt sätt klassa undersökningen. Det görs genom att mäta huddosen integrerad över fältytan till patienten, dos-area-produkten (DAP), från röntgenröret med en jonkammare (Neubeck, 2005, kap. 9, s.8). Denna jonkammare är placerad på bländarhuset i röntgenröret (Love Kull, 1: sjukhusfysiker, NLL). Jonkammarens laddning genererar produkten av dosen och strålfältsytan (Neubeck, 2005, kap. 9, s.8) och den fungerar som en dosmätare (Isaksson, 203, s.110). Även om avståndet skulle ändras mellan jonkammaren och fokus så har vi samma dos-area-produkt, detta innebär att dos-areaprodukten är densamma vid röntgenrörets bländare som vid patientens hud (Neubeck, 2005, kap. 9, s. 8). Dos-area-produkten är inte avståndsberoende på grund av att flödestätheten i strålknippet minskar med avståndet i kvadrat och ytan ökar med avståndet i kvadrat se figur 2. 8

Enheten som den mäts i är Gy*cm 2. DAP-värdet loggas automatiskt av moderna röntgensystem (Love Kull 1:e sjukhusfysiker NLL). Figur 2: Produkten av arean x dosen är den samma i de två fälten pga. att flödestätheten i strålknippet minskar med avståndet i kvadrat och att ytan ökar med avståndet i kvadrat. Källa: http://www.radiol.uu.se/utbildning/rtgsjuksk/rtgteknologi/rtg- teknologi-09.pdf 9 Röntgenutrustningens huvuddelar För att framställa diagnostiska bilder är röntgen den mest användbara tekniken. Det genomfördes cirka 5,4 miljoner röntgenundersökningar i Sverige år 2005 och konventionella röntgenundersökningar står för cirka 70 % av undersökningarna (SSI rapport, 2008:03, s.3). Röntgenutrustning är fortfarande i princip konstruerad som den var när Wilhelm Conrad Röntgen upptäckte röntgenstrålningen (Axelsson, 2008, s.27). För att framställa röntgenbilder behövs: generator, röntgenrör, bländare, filter, patientbord, raster, detektor och bildregistrerande system (Föreläsningsmaterial av Niklas Letho ht -09). Se figur 3, hur det kan se ut inne på ett röntgenrum för konventionell röntgenundersökning. 9

Figur 3: Konventionell röntgenutrustning med ett undersökningsbord och röntgenapparat, Siemens Axiom Aristos FX Plus. Källa: http://www.medical.siemens.com 9.1 Röntgengeneratorn Röntgengeneratorn tillhandahåller ström och spänning mellan katoden och anoden (Axelsson, 2008, s.28). För att få en bra anpassning av röntgenstrålningens kvalité och kvantitet så varieras högspänningen, strömstyrkan och tiden som högspänningen är inkopplad (Linden & Öberg, 2006, s.300). 9.2 Röntgenröret Röntgenröret består av ett vacuumpumpat glasrör innehållande en anod och en katod. Katoden har en glödtråd som upphettas med elektrisk ström till en mycket hög temperatur och då frigörs elektroner. Dessa elektroner ges en hög rörelseenergi genom acceleration mot anoden och rörelseenergin omvandlas till värme och röntgenstrålning. Anodens yta består oftast av volfram som tål hög värme utan att förstöras. Röntgenröret är omslutet av en metallkåpa som innehåller olja som kyler ner den värme som bildas (Axelsson, 2008, s.28). 9.3 Fokus De röntgenrör som används till diagnostik är ofta utrustade med 2 fokus, ett finfokus som används till bilder med höga krav på upplösningen, t.ex. små strukturer, och ett grovfokus som klarar av en högre belastning men i gengäld ger sämre upplösning i bilden (Neubeck, 2005, kap. 2, s.4). Detaljskärpan i bilden påverkas av storleken på fokus. För att få en bättre 10

detaljskärpa i bilden används ett litet fokus dvs. strålningen utsänds från ett mindre område på anodtallriken. Men fokus från ett litet område ger en större produktion av värme och det ger begränsningar för exponeringen (Axelsson, 2008, s.29). För finfokus används en tunnare glödtråd och elektronerna fokuseras mot ett område som har en storlek på 0,6 mm medan grovfokus använder en glödtråd som är större och området är då 1,2 mm (SPRI, 1975, s. 34). 9.4 Bländare Bländare används för att reducera patientdosen genom att begränsa strålfältets storlek och öka bildkontrasten. Bländaren sitter mellan röntgenrör och patient. Den består av flyttbara blylameller som kontrollerar strålfältet till patienten. I bländaren sitter det en vanlig lampa och en spegel till hjälp för att ställa in blylamellerna och läget på området som ska bestrålas på patienten. Ljusfältet från lampan har samma storlek och placering som röntgenstrålen och man kan tydligt se det område som bilden ska tas på utan att behöva bestråla patienten (Bergman & Jönsson, 2007, s.62). 9.5 Raster Rastret är placerat mellan patient och bildmottagaren och har till uppgift att reducera den sekundärstrålning som uppstår vid bestrålning av patienten. Rastret består av parallella snedställda tunna blylameller och är riktade mot fokus, fokuserade. Konstruktionen gör att de strålar som faller in snett mot rastret spridd strålning absorberas (Linden & Öberg, 2006, s.306). 9.6 Filter Strålning med låg energi ger ingen information till röntgenbilden utan absorberas i patienten och ger patienten en hög och onödig stråldos (Berglund & Jönsson, 2007, s.59). I röntgenröret sitter oftast ett cirka 3 mm tjockt aluminiumfilter, därefter tillsätter man ofta ytterligare filtrering t.ex. 0,1-0,3 mm kopparfilter (Cu) eller 2 mm aluminiumfilter (Al) för att ytterligare reducera den lågenergetiska delen av spektret (J. Nilsson Althén, personlig kommunikation, 4 januari, 2010). 9.7 Bildregistrerande system Vid analog teknik presenterades bilden i form av svärtning av en fotografisk film. Vid digital lagring av bilden utnyttjas elektroniska minnen (Linden & Öberg, 2006, s.307). En fördel med 11

digitala bilder är att de tar mindre plats, det behövs inga filmarkiv utan de lagras digitalt i servrar. Digitaltekniken har oftast också en högre känslighet vilket innebär en lägre stråldos för patienten (Berglund & Jönsson, 2007, s.69). Den senaste tekniken som används är direktdigitala detektorer för bildmottagandet och kom på allvar vid millenniumskiftet. Dessa typer av detektorer sitter oftast fastmonterade i undersökningsbordet eller i en väggpotter, men det finns även lösningar med en lös detektorplatta som har en kabel eller trådlös anslutning till bilddatorn. Den direktdigitala detektorn kan framställa diagnostiska bilder med en mycket bättre kvalité och med en lägre stråldos än vad man kunde med vanlig röntgenfilm (Nilsson, 2008, s.54-55). Bilden presenteras sedan på en bildskärm och därifrån kan man manipulera bilden. Bilden har ett stort dynamiskt omfång som betyder att den kan återge alla strukturer från mjukdelar till benvävnad bara genom att ändra på parametrarna i fönstersättningen. Denna teknik har förbättrat den diagnostiska informationen jämfört med vanlig film som avvändes förr. Bilderna sparas sedan i ett system som heter PACS (Picture Archiving and Communication System) d.v.s. ett system för lagring och kommunikation av bilder. Detta innebär att doktorerna kan sitta och titta på bilderna i ett annat rum, det går också att skicka bilder mellan olika röntgenavdelningar och även mellan olika sjukhus (Andersson, 2008, s.125-133). 10 Val av exponeringsdata Man måste ta hänsyn till olika faktorer när man väljer exponeringsdata. Det viktigaste är objektets täthet och avståndet mellan strålningskälla och bilddetektor. De exponeringsparametrar man kan välja mellan är röntgenrörets accelerationsspänning (kv), rörströmmen (ma) och exponeringstiden (s). Avståndet mellan röntgenkällan och detektorn är standardiserat till cirka 100 cm. Men ibland kan man gå ända ner till 70 cm och ibland krävs det att man ökar avståndet till flera meter för att avbildningen ska ske med en liten förstoring (Holm, 1984, s.28-29). Dämpningen (attenueringen) av strålningen är också energiberoende och skillnaden i dämpningen mellan olika vävnader är störst vid låg rörspänning (kv) och minskar med ökande rörspänning (Sandborg, 2008, s.38). Rörspänningen är ett mått på den elektriska spänningen mellan katoden och anoden (Isaksson, 2002, s.67). Till lungröntgen används en rörspänning omkring 140 kv för att inte revbenen ska framträda så tydligt på bilden och till 12

finskelettröntgen som till exempel händer används en rörspänning omkring 50 kv. Man väljer rörspänning så att organen som ska avbildas syns så tydligt som möjligt i förhållande till varandra (Sandborg, 2008, s.38). Rörströmmen (ma) är ett mått på hur många elektroner som används, dvs. hur många elektroner som färdas mot anoden och dessa bestämmer strålningens intensitet (Isaksson, 2002,s.66-67). Högre intensitet ger en ökad signal i detektorn och detta leder till att patienten får en högre stråldos. För exponeringstiden (s) gäller att ju längre den är desto högre signal till detektorn vilket leder till högre stråldos. Signalen till detektorn ska justeras så att en diagnos kan ställas men samtidigt måste exponeringstid och rörström (mas-värdet) hållas så låga som möjligt för att patientdosen ska bli så låg som möjligt (Berglund & Jönsson, 2007, s.74). I det digitala systemet har inte kv och mas samma direkta effekt på bildkvalitén som vid vanlig röntgenfilm. Med den digitala bildbearbetningen av bilden i datorn kan man göra rättelser av orimliga mas-värden och kv-värden så att bilden blir bättre. Det som fortfarande är viktigt är att exponeringen fortfarande påverkar stråldosen till patienten. Det som är bra med den digitala tekniken är att det behövs färre bildtagningar på grund av det stora omfånget, dynamiken i bilden som gör att man med bildbearbetningen i systemet, kan rädda bilder som med analog teknik hade varit antingen under- eller överexponerade. Men det är fortfarande viktigt att exponera korrekt för att bildbehandlingen ska få så bra förutsättningar som möjligt att skapa en bra bild (Bontrager & Lampignano, 2005, s.50). 11 Metod De olika röntgenundersökningar som ingick i studien på barn i åldrarna 0-15 år är: lungor, barnhöfter, bröst- och ländrygg. 11.1 Lungröntgen I Linköping och Norrköping ska barn under 6 år ligga ner på undersökningsbordet och hålla armarna ovanför huvudet, då får barnen lättare in mycket luft i lungorna. Detta görs för att barn under 6 år har svårt att stå stilla och för att inte behöva ta en ny bild på grund av rörelser i bilden. Röntgensjuksköterskorna ska också alltid titta efter om patienten har röntgat sina lungor tidigare och se på de bilderna (S. Hammerby, personlig kommunikation, 25 november, 2009). Vid en vanlig lungundersökning tas det två bilder, en frontal- och en sidoprojektion 13

med 90 mellan varandra (Tylén, 2008, s.255). Bildkriterier för en lungbild där patienten står framför detektorn är att på frontalbilden ska hela lungan vara med. Det ska inte finnas någon rotation i bilden, skulderbladen ska inte vara med. På sidobilden ska patienten stå eller ligga med vänster sidan mot detektorn, armarna uppåtsträckta och ingen rotation utan rakt sidoläge (Bontrager & Lampignano, 2005, s. 87-88). Se på figurerna 4 och 5 som visar röntgenbilder på en 4 dagars gammal barn och en 14 årig barn, på figur 4 ligger barnet ner och på figur 5 står barnet mot detektorn. Figur 4 Röntgenbilden visar liggande frontal och sidobild på lungor på ett barn som är fyra dagar. Källa: http://www.rontgen.com/bildmap/index.php Figur 5 visar röntgenbilder på lungor tagna på en 14-åring som står framför detektorn. Källa: http://www.rontgen.com/bildmap/index.php 14

11.2 Barnhöfter I Linköping och Norrköping tas det vanliga röntgenbilder på höfterna redan från 6 månaders ålder och endast en frontalbild se figur 6. Kriterierna som gäller enligt metodbok för lab 17 är att positieringen är viktig, sacrum skall vara rakt och sammanfalla med symfysen. Foramen obturatum (höftringarna) ska vara lika stora avbildade och acetabelum ska avbildas som raka streck, se figur 6 nedan (M. Nyberg, personlig kommunikation, 25 november, 2009). Bildkriterier för barnhöfter enligt Bontrager och Lampignano är att barnet ligger rakt på rygg och ingen rotation. Båda benen ner till major trochanter och upp till ilium ska vara med. För den utåtroterade bilden ska proximala femur med överlagring av trochanter major och med trochanter minor vara med i profil. Här ska också ett gonad-skydd för genitalierna läggas på patienten (Bontrager & Lampignano, 2005, s. 670). Figur 6 visar en frontal röntgenbild av en barnhöft som är mellan ett halvt till 1 år. Källa: http://www.sfnm.se/varmote_2008/21_sandborg.pdf 11.3 Bröstrygg och ländrygg Bildkriterier för bröstryggen: patienten ligger på rygg på undersökningsbordet och det tas tre bilder. Till bröstryggen tillhör kotorna T1 till T12 och på frontalbilden ska kotorna från C7 till L1 vara med. Det får inte vara någon rotation i ryggraden. På sidobilden kommer inte T1 till T3 med på grund av att axlarna kommer i vägen. Så på sidobilden ska försök till T3 ner till L1 vara med. De överst kotorna T1 till T3 får man ta på en vridbild, man flyttar den översta axeln bakåt och den undre lite framåt så kotorna friprojiceras man försöker få med så många kotor 15

som möjligt runt C7 till T4-T5 (Bontrager & Lampignano, 2005, s.316-319). Enligt S. Hammerby tas det så få bilder som möjligt för barn mellan 0-9 år, så en frontal och en sidobild. När barnen blir mellan 10-15 år tas det de tre bilder som är kriterierna för bröstryggen (S. Hammerby, personlig kommunikation, 25 november, 2009). De kotor som tillhör ländryggen är L1 till L5 men på bilderna ska även T12 och S1 vara med både på frontal- och sidobild, här får ingen rotation heller förekomma. För att komma in mellan L4 och L5 tas det både en frontal och en sidobild speciellt över dessa kotor, och kriterierna för dessa är att L4-S1 ska vara med (Bontrager & Lampignano, 2005, s.333-337). Enligt S. Hammerby så tas det så få bilder som möjlig och det gäller att barn mellan 0-9 år tas det endast en frontalbild och en sidobild, när barnen är mellan 10-15 år tas det de fyra bilder som är kriterierna för ländrygg (S. Hammerby, personlig kommunikation, 25 november, 2009). Figur 7 Röntgenbilder på bröst- och ländrygg, första bild visar sidobild på bröstrygg, andra bild frontalbild av ländryggen och tredje bild visar sidobild på ländrygg. Källa: http://www.rontgen.com/bildmap/index.php 12 Metod för att räkna ut patientens organ dos och effektiv dos För att beräkna fram patienternas organdos och effektiv dos i medicinska röntgenundersökningar används ett simulerings-program som heter PCXMC (PC program for X-ray Monte Carlo) och är ett Monte Carlo-baserat program som bygger på anatomiska uppgifter från ett matematiskt hermafrodit-fantom (tvåkönad modell) av Cristy (1980). 16

Fantomerna beskriver patienter vid sex olika åldrar: nyfödd, 1, 5, 10, 15 och vuxen och är justerbara för att efterlikna människor godtyckligt i längd och vikt. Programmet har en standardlängd och vikt inlagt för varje ålder som går att ändra, se tabell 3 nedan. Programmet räknar fram den effektiva dosen både för de aktuella vävnadsviktningsfaktorerna från ICRP 103 (2007) och för de gamla vävnadsviktningsfaktorerna från ICRP 60 (1990). Monte Carlo metoden bygger på stokastisk matematisk simulering av växelverkan mellan materia och fotoner, den växelverkan som sker i kroppen när röntgenstrålarna tar sig genom kroppen. Programmet är begränsat till maximal fotonenergi på 150 kev. De beräknade organdoserna kan användas för bedömning av risken att drabbas av exponerings-inducerad cancer. (http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/) Tabell 3: Standardlängd och vikt för olika patientstorlekar i PCXMC programmet. Ålder Längd (cm) Vikt (kg) Nyfödd 50,9 3,4 1 år 74,4 9,2 5 år 109,1 19,0 10 år 139,8 32,4 15 år 168,1 56,3 Vuxen 178,6 73,2 Källa: PXCMC 2.0 user s guide (http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/_files/807427421129281 43/default/stuk-tr7.pdf) 13 Konversionsfaktorer Konversionsfaktorer eller omvandlingsfaktorer som kommentarer till SSI SF 2002:2 benämner dessa är framtagna för att den effektiva dosen är svår att beräkna exakt för den enskilda patienten på grund av att exakt bestrålningsgeometri och patienternas olika anatomi är omöjligt att uppnå. Konversionsfaktorer anger förhållandet mellan effektiv dos och DAPvärde. Dessa konversionsfaktorer beräknas för olika typer av undersökningar och utgår från hur undersökningen utförs normalt med avseende på strålningsgeometrin och strålkvalitet. 17

Därefter beräknas den effektiva dosen för patienten fram med dessa konversionsfaktorer (omvandlingsfaktorer) (Kommentarer till SSI SF 2002:2). 14 Insamling av data för konventionella röntgenundersökningar 14.1 Metod för insamling av data Information om de olika undersökningarna tas ur PACS:et. Filtreringen gjordes med stationsnamn (Linköping, lab 17 och Norrköping, skel1,skel2 och skel3 och personnummer börjar med 199 och 200) och tog ut uppgifter mellan årtalen från 1993-2009 och avidentifierade undersökningarna. För att få tillräckligt många undersökningar gjordes sökningen 2 år bakåt i tiden. Därefter valdes de vanligaste bålundersökningarna ut: lunga, barnhöfter, bröstrygg och ländrygg, eftersom det är dessa undersökningar som förväntas ge högst patientdoser. 14.2 PACS DICOM-huvud Därefter tas informationen ut ur taggarna från DICOM (the Digital Imaging and Communications in Medicine). DICOM-standarden är en standard som definierar hur medicinska bilder skall uppfylla vissa specifika krav för t.ex. lagring, överföring, sökning, utskrift och visning av bilderna (Andersson, 2008, s.126). DICOM skapades av National Electrical Manufacturers Association (NEMA) för att behovet var stort för en standardmetod för att överföra bilder och tillhörande information från olika leverantörer av digitala bildformat (ftp://medical.nema.org/medical/dicom/2008/07v08dif/). Informationen som behövdes för beräkning i PCXMC programmet för organdoser och effektiv dos söktes sedan från dessa DICOM-taggar och sammanställdes i ett Matlab-program (M. Gårdestig, personlig kommunikation, 11 november, 2009). I tabell 3 visas vad dessa attribut och taggar står för. 18

Tabell 4: DICOM attribut från konventionell digital röntgen på Siemens apparater Lab 17 i Linköping och Skel 1,2, och 3 i Norrköping. Attribut namn Tagg Attribut beskrivning Protcol Name (0018,1030) Namn på undersökningen Patient age (0010,1010) ålder Columns (0028,0011) Antal kolumner i bilden Rows (0028,0010) Antal rader i bilden Image Area Dose Product (0018,115E) Dose area produkt mätt i dgycm 2 kvp (0018,0060) Toppspänning ut från generatorn Distance Source to Detector (0018,1110) Avstånd i mm från fokus till detektorn Exposure In uas (0018,1153) Rörström i µas Filter Type (0018,1160) Typ av extra filtrering Distance Sourse to Patient (0018,1111) Avstånd från fokus till patient Källa: http://star.pst.qub.ac.uk/idl/dicom_attributes.html 14.3 Information som inte finns med i DICOM Parametrar som har räknats ut ifrån dessa attribut är fältstorleken (bredd x höjd) som beräknas fram mha kolumner och rader i bilden. Dessa multipliceras med pixelstorleken i bilden som är 0,143 mm för att få fram fältstorleken i mm. Data som tas reda på ifrån modaliteten är anodvinkeln som är 12 och den fasta filtreringen som är 3 mm aluminium och en variabel koppar filtrering 0,1, 0,2 respektive 0,3mm beroende på vilken undersökning det är. Bröstoch ländrygg har 0,1mm kopparfilter, lungor har 0,3mm kopparfilter och barnhöfter 0,1mm kopparfilter. Information om fokus-hudavstånd beräknas utifrån mätningar av utvalda patienter i de åldrar som ingår i studien och utifrån dessa data kunde man se att avståndet 19

stämde bra med de data som PCXMC räknar ut. Innan man stoppar in all dessa data så har en sammanställning av medelvärden för de olika undersökningsparametrarna tagits fram på alla undersökningar i de grupper som visas i tabellerna 5-8. 15 Utförande När alla data från undersökningarna är insamlade från DICOM taggarna förs det in i Excel. Där räknas det ut ett medelvärde för alla parametrar som kv, bildbredd, bildhöjd, avstånd rörfokus till patienthud, area-dos-produkten och ålder för de åldersgrupper som det är indelat i. PXCMC programmet öppnas och följande parametrar som nu förs in i detta fönster är, medelvärdet av åldern, röntgenbildens höjd (image height) och bredd (image width), kev (rörspänningen), avståndet mellan rörfokus och patienthud (FSD) och antal fotoner 100000 st. som används i simuleringen. Antalet fotoner avgör hur noggrann simuleringen blir. Därefter ritas strålfältet in på fantomet och flyttas manuellt så att positionen blir identisk med hur bilden tas på patienten, t.ex. en bild över lungorna. I högra hörnet i figur 8 nedan ser man schematiskt vilka organ som blir bestrålade, i detta fall en bild över buken. Figur 8 Fönster för inmatning av parametrar att simulera i PCXMC. Här anges åldern, vilken kv som använd, storleken på strålfältet och vilket avstånd det är mellan patient och 20

fokus. (http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/_files/807427421129281 43/default/stuk-tr7.pdf) Nästa steg är att simulera för den undersökning som har valts. Simuleringen görs upp till vald max-kv. Det är därför viktigt att välja kv så att man täcker den önskade undersökningen. Figur 9. Simuleringsfönstret. Här ser man filnamnet, åldern m.m. som simuleras.(http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/_files/8074274 2112928143/default/stuk-tr7.pdf) Nästa steg är att programmet ska räkna ut patientens organdoser och i det fönstret anges rörspänningen (kv), totalfiltrering och anodvinkeln. Anodvinkeln är 12 för de undersökningar som är med i studien, men totalfiltreringen är olika antingen 0,1 mm eller 0,2 mm koppar. 21

Figur 10. Fönstret för beräkning av spektrum för röntgenstrålningen. Här för man in rörspänning, anodvinkel och tilläggsfiltreringen. (http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/_files/807427421129281 43/default/stuk-tr7.pdf) Därefter trycker man på Exit: Generate this spectrum! och öppnar beräkningsprogrammet för dosen. Här ser man nu den uträknade effektiva dosen både för IRCP 60 och IRCP 103. 22

Figur 11. Uträkningsformuläret som är det sista steget i PCXMC programmet Här visas beräknade effektiva dosen för både ICRP 60 och ICRP 103. Även ses den uträknade dosen för resten av organen i kroppen. (http://www.stuk.fi/sateilyn_kaytto/ohjelmat/pcxmc/en_gb/pcxmc/_files/807427421129281 43/default/stuk-tr7.pdf) Därefter räknas konversionsfaktorn ut med ekvation 4 genom att ta effektiv dos delat med det aktuella DAP-värdet för projektionen enligt E = konversionsfaktorn (4) DAP där E står för den effektiva dosen och DAP är den uppmätta dos-area-produkten för projektionen/undersökningen. 23

16 Resultat 16.1 Konversionsfaktorer mellan simulerad effektiv dos och DAP-värde Konversionsfaktorer tas fram för att lätt kunna beräkna den effektiva dosen som patienten får vid en röntgenundersökning. 16.1.1 Lungor För lungundersökningar delades urvalet upp mellan 0-2 år, 3-6 år och 7-15 år. PCXMC programmet är indelat på nyfödd, 1, 5, 10, 15 och vuxen så här simulerades 0-2 år med en 1- åring, 3-6 år med en fem-åring och 7-15 som en 10-åring. Åldrarna på barnen var mest runt dessa åldrar och det blev då mest logiskt att ta dessa. I gruppen 0-2 år ingick det 53 undersökningar och för gruppen 3-6 år 56 undersökningar och i den sista gruppen 7-15 år ingick det 11 undersökningar. I gruppen 0-2 år och 3-6 år utförs undersökningarna liggande på rygg med detektorn mot ryggen. Varför den sista gruppen blev mindre är för att patienter som är över 7 år tas det stående bilder och då undersöks de oftare på ett annat rum där det endast tas lungbilder. Här kan ses att mellan ICRP 60 och ICRP 103 har värdena ökat med cirka 15 till 22 % stråldos och det beror på att vävnadsviktsfaktorerna för bröstkörtlarna har ökat mellan dessa två se tabell 5. För både frontalen för barn 7-15 är det bara en ökning med 4 %. 24

Tabell 5: Konversionsfaktorer för lungundersökningar för barn 0-15 år simulerat i PCXMC Här kan ses att konversionsfaktorerna har ökat mellan ICRP 60 till ICRP 10, och beror på att vävnadsfaktorerna har ökat för bröstkörtlarna. Projektion Ålder Konversionsfaktor för ICRP 60 (msv/gycm 2 ) Konversionsfaktor för ICRP 103 (msv/gycm 2 ) Skillnad i % mellan ICRP 60 och 103 Frontal 0-2 år 1,77 2.07 15 Frontal 3-6 år 1,12 1,37 18 Frontal 7-15 år 0,49 0,51 4 Sida 0-2 år 0,99 1,16 15 Sida 3-6 år 0,54 0,63 15 Sida 7-15 år 0,43 0,55 22 16.1.2 Barnhöfter I denna grupp fick man gå efter vilka diagnoser man undersöker. För barn mellan 0-2 år frågas det efter dysplasia coxea som är en underutvecklad ledpanna i höftleden och det är mer en screening man utför på barn som misstänks ha denna åkomma. Denna grupp är simulerad för en ettåring. För barn mellan 3-6 år är det diagnoser som perthes sjukdom som är en sjukdom som förstör ledbrosket i höftleden hos unga personer och epifysiolys som är en sjuklig glidning i lårbenets tillväxtzon intill höftleden man letar efter och denna grupp är simulerad för en fem-åring (S. Hammerby, personlig kommunikation, 16 december, 2009). Den tredje gruppen 7-15 år är simulerad för 10 år. I gruppen 0-2 år ingick det 75 undersökningar och i gruppen 3-6 år ingick 36 undersökningar och i den sista gruppen ingick 22 undersökningar. Konversionsfaktorerna för denna grupp har minskat med 64 till 80 % och det har att göra med att vävnadsfaktorerna har minskat från ICRP 60 till ICRP 103 från W T 0,20 till W T 0,08 och det är en ganska stor minskning och det syns även på faktorerna se tabell 6. 25

Tabell 6: Konversionsfaktorer för barnhöftsundersökningar för barn 0-15 år simulerat i PCXMC. Här kan ses att konversionsfaktorerna har minskat mellan ICRP 60 till ICRP 103, som beror på vävnadsfaktorerna för gonaderna minskat. Projektion Ålder Konversionsfaktor för ICRP 60 (msv/gycm 2 ) Konversionsfaktor för ICRP 103 (msv/gycm 2 ) Skillnad i % mellan ICRP 60 och 103 Frontal 0-2 år 1,33 0,81 64 Frontal 3-6 år 0,92 0,53 73 Frontal 7-15 år 0,65 0,36 80 16.1.3 Bröstrygg Denna grupp är delad på två och är simulerade för en fem-åring och en 10-åring. I gruppen 10-15 år var det flest barn runt 10-13 år och dessa barn liknar mer en 10-åring än en 15-åring. Projektionen flygare tas endast på större barn, därför endast simulerad för gruppen10-15 år. För sidoprojektionerna tas inte armarna med i fantomet. Barnens bröstryggar är inte så kyfotiska, de är mer raka i sin rygg och får därför plats på en bild. Det tas inte fler bilder än det behövs för att kunna ställa diagnos enligt S. Hammerby (personlig kommunikation, 16 december, 2009). I gruppen 0-9 år ingår 22 undersökningar och för gruppen 10-15 år ingår 66 undersökningar. För bröstryggsundersökningarna har konversionsfaktorerna ökat med 15 till 20 % i stråldos och det beror på att vävnadsfaktorerna har ökat från ICRP 60 till ICRP 103 och det har att göra med W T för bröstkörtlarna. 26

Tabell 7: Konversionsfaktorer för bröstryggsundersökningar för barn 0-15 år simulerat i PCXMC. Här kan ses att konversionsfaktorerna har ökat mellan ICRP 60 till ICRP 103, som beror på att vävnadsfaktorerna ökat för bröstkörtlarna. Projektion Ålder Konversionsfaktor för ICRP 60 (msv/gycm 2 ) Konversionsfaktor för ICRP 103 (msv/gycm 2 ) Skillnad i % mellan ICRP 60 och 103 Frontal 0-9 år 0,91 1,03 12 Frontal 10-15 år 0,53 0,56 6 Flygare 10-15 år 0,49 0,50 2 Sida 0-9 år 0,32 0,38 16 Sida 10-15 år 0,43 0,51 16 16.1.4 Ländrygg Gruppen för ländryggar är också delad i två grupper och har också simulerats på samma sätt som bröstryggen. Barnen 0-9 år simulerades för en fem-åring och gruppen 10-15 år simulerades för en 10-åring, barnen var fler från 10-13 år än 14-15 år. I denna grupp är det också så att L5 frontal och L5 sida inte tas på barn under 10 år. För sidoprojektionerna tas inte armarna med i fantomet. I gruppen 0-9 år ingick 17 undersökningar och i gruppen 10-15 år ingick 47 undersökningar. I gruppen med 10-15 år ingår det fyra bilder, i gruppen 0-9 år endast två bilder på grund av att i gruppen 0-9 får patienten plats på en bild pga. att patienterna inte är färdigväxt och diskarna mellan kotorna är mycket tjockare och då blir det lättare att se mellan kotorna. Även här tas det inte fler bilder än det behövs för att kunna ställa diagnos (S. Hammerby, personlig kommunikation, 16 december, 2009). Vad som ses i denna grupp är att konversionsfaktorerna se tabell 8 har minskat mellan 8 till 60 % mellan ICRP 60 och ICRP 103, som även här beror på att vävnadsviktsfaktorerna har minskat. 27

Tabell 8: Konversionsfaktorer för ländryggsundersökningar för barn 0-15 år simulerat i PCXMC. Här kan ses att konversionsfaktorerna har minskat mellan ICRP 60 till ICRP 103, som beror på att vävnadsfaktorerna är lägre gonaderna. Projektion Ålder Konversionsfaktor för ICRP 60 (msv/gycm 2 ) Konversionsfaktor för ICRP 103 (msv/gycm 2 ) Skillnad i % mellan ICRP 60 och 103 Frontal 0-9 år 1,23 0,97 26 Frontal 10-15 år 0,86 0,68 26 Sida 0-9 år 0,49 0,45 8 Sida 10-15 år 0,35 0,31 12 Frontal L5 10-15 år 0,77 0,48 60 Sida L5 10-15 år 0,32 0,24 33 Den slutliga konversionsfaktorn som man kan använda sig av när man vill ta reda på patientens dos för hela den specifika röntgenundersökning som patienten genomgick presenteras i tabell 9. 28

Tabell 9: De totala konversionsfaktorerna för de undersökningar som har simulerats i PCXMC och konversionsfaktorer för vuxna som är tagna ur Kommentarer till SSI FS 2002:2. Organ Ålder Konversionsfaktor ICRP 60 (msv/gycm 2 ) Konversionsfaktor ICRP 103 (msv/gycm 2 ) Skillnad i % mellan ICRP 60 och 103 Lunga 0-2 år 1,33 1,55 15 Lunga 3-6 år 0,78 0,94 18 Lunga 7-15 år 0,45 0,54 17 Barnhöfter 0-2 år 1,33 0,81 64 Barnhöfter 3-6 år 0,92 0,53 73 Barnhöfter 7-15 år 0,65 0,36 80 Bröstrygg 0-9 år 0,62 0,66 7 Bröstrygg 10-15 år 0,39 0,45 14 Ländrygg 0-9 år 0,71 0,61 16 Ländrygg 10-15 år 0,46 0,36 27 Lunga Vuxen 0,18 Bäcken Vuxen 0,29 Bröstrygg Vuxen 0,20 Ländrygg Vuxen 0,21 Källa: Konversionsfaktorerna för vuxna är tagna ur Kommentarer till Statens strålskyddsinstituts föreskrifter och allmänna råd (SSI FS 2002:2) om diagnostiska standarddoser och referensnivåer inom röntgendiagnostiken Nu kan dessa faktorer användas för att ta fram den effektiva dos som barnen får från en röntgenundersökning. Man använder sig av ekvationen 29